L'épicentre de l'un des tremblements de terre lunaires les plus puissants enregistrés par l'expérience sismique passive Apollo est situé dans la région polaire sud lunaire. Cependant, l’emplacement exact de l’épicentre ne peut être déterminé avec précision. Un nuage d'emplacements possibles (points violets et polygone bleu clair) d'un fort séisme lunaire peu profond est distribué à l'aide d'un algorithme de transmission spécialement adapté aux réseaux sismiques clairsemés proches des pôles. Les cases bleues montrent les emplacements des zones d'atterrissage proposées pour Artemis III. Les pentes des failles lobées sont représentées par de petites lignes rouges. Le nuage d’emplacements d’épicentres comprend un certain nombre de falaises lobées et plusieurs zones d’atterrissage d’Artemis III. Source de l'image : NASA/LROC/Arizona State University/Smithsonian Institution
Le nouveau document identifie les sites d'atterrissage potentiels pour la mission Artemis qui sont particulièrement vulnérables aux tremblements de terre et aux glissements de terrain.
La lune terrestre a rétréci de plus de 150 pieds de circonférence, à mesure que son noyau s'est progressivement refroidi au cours des dernières centaines de millions d'années. De la même manière qu'un raisin se plisse lorsqu'il se rétrécit en raisin sec, la lune se plisse également lorsqu'elle se rétrécit. Mais contrairement à la peau flexible des raisins, la surface de la lune est fragile, provoquant la formation d'imperfections là où les parties de la peau se poussent les unes contre les autres.
Séismes lunaires et exploration humaine
Une équipe de scientifiques a découvert des preuves que cette contraction continue de la Lune a entraîné une déformation notable de la surface dans la région de l'Antarctique, y compris dans les zones où… NASA Proposé pour les atterrissages habités d'Artemis III. Étant donné que la formation de rifts provoquée par le rétrécissement de la Lune s'accompagne souvent d'une activité sismique telle que des tremblements de lune, les emplacements à proximité ou à l'intérieur de ces zones de rift pourraient présenter des risques pour les futurs efforts d'exploration humaine.
Dans un nouvel article publié dans Journal des sciences planétairesL'équipe a lié un groupe de failles dans la région polaire sud de la Lune à l'un des tremblements de terre lunaires les plus puissants jamais enregistrés. Sismographes Apollo Depuis plus de 50 ans. En utilisant des modèles pour simuler la stabilité des pentes de surface dans la région, l’équipe a découvert que certaines zones étaient particulièrement vulnérables aux glissements de terrain déclenchés par des secousses sismiques.
Mosaïque de la Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC), caméra à angle étroit (NAC) du groupe Wiechert de manteaux lobés (flèches pointant vers la gauche) près du pôle sud de la Lune. La pente de la faille traverse un cratère dégradé d'environ 1 km (0,6 mi) de diamètre (flèche pointant vers la droite). Source de l'image : NASA/LRO/LROC/ASU/Smithsonian Institution
La nature et les dangers des tremblements de terre lunaires
Thomas R. a dit : « Nos modèles suggèrent que les tremblements de terre lunaires peu profonds capables de générer de fortes secousses du sol dans la région de l'Antarctique sont probablement dus à des événements de décrochement sur des failles existantes ou à la formation de nouvelles failles de chevauchement », a déclaré le Dr Waters, auteur principal de l'étude. scientifique émérite à l’Université Harvard. Centre national d'études de la Terre et des planètes du Musée national de l'air et de l'espace. « La répartition mondiale des failles de poussée émergentes, leur capacité à être actives et la possibilité que de nouvelles failles de poussée se forment à la suite d'une contraction mondiale en cours doivent être prises en compte lors de la planification de l'emplacement et de la stabilité des avant-postes lunaires permanents. »
Des tremblements de terre lunaires peu profonds se produisent près de la surface de la Lune, à seulement une centaine de kilomètres de profondeur dans la croûte terrestre. Semblables aux tremblements de terre, les séismes lunaires peu profonds sont provoqués par des failles à l’intérieur de la Lune et peuvent être suffisamment puissants pour détruire des bâtiments, des équipements et d’autres structures artificielles. Mais contrairement aux tremblements de terre, qui ont tendance à ne durer que quelques secondes ou quelques minutes, les séismes lunaires peu profonds peuvent durer des heures, voire un après-midi entier – comme le séisme lunaire de magnitude 5,0 enregistré par le réseau sismique passif Apollo dans les années 1970 et que l'équipe de recherche a étudié. lié à la Sismique. Une collection d'erreurs récemment découvertes par le vaisseau spatial Lunar Reconnaissance Orbiter.
Simulation du mouvement du sol résultant d'un tremblement de terre lunaire peu profond situé près du pôle sud de la Lune. Des secousses du sol fortes à modérées sont attendues à une distance d'au moins 40 km de la source. Crédit : Nicholas Schmir, Université du Maryland
Selon Nicholas Schmer, co-auteur de l'article et professeur agrégé de géologie à l'Université du Maryland, cela signifie que des séismes lunaires superficiels pourraient détruire d'hypothétiques colonies humaines sur la Lune.
« On pourrait imaginer la surface de la Lune comme étant sèche et recouverte de gravier et de poussière. Pendant des milliards d'années, la surface a été exposée par des astéroïdes et des comètes, les fragments angulaires qui en résultent étant constamment éjectés lors des impacts », a expliqué Shamir. en conséquence, la taille du matériau de surface retravaillé peut varier de la taille d'un micron à la taille d'une roche, mais le tout est très vaguement compact. Les sédiments meubles rendent les vibrations et les glissements de terrain très possibles.
Les chercheurs continuent de cartographier la Lune et son activité sismique, dans l’espoir d’identifier davantage de sites susceptibles de présenter un risque pour l’exploration humaine. Les missions Artemis de la NASA, dont le premier vol en équipage est prévu fin 2024, espèrent à terme établir une présence à long terme sur la Lune et éventuellement apprendre à vivre et travailler sur un autre monde grâce à des observatoires, des avant-postes et des colonies sur la Lune.
Préparation des missions Artémis
« À l'approche de la date de lancement de la mission Artemis avec équipage, il est important de maintenir nos astronautes, nos équipements et nos infrastructures aussi sûrs que possible », a déclaré Shamir. « Ce travail nous aide à nous préparer à ce qui nous attend sur la Lune, qu'il s'agisse de structures d'ingénierie capables de mieux résister à l'activité sismique lunaire ou de protéger les personnes des zones vraiment dangereuses. »
L'article de l'équipe a été publié dans Journal des sciences planétaires Le 25 janvier 2024.
Référence : « Tectonics and Seismicity of the Lunar South Pole » par TR Watters, NC Schmerr, RC Weber, CL Johnson, EJ Speyerer, MS Robinson et ME Banks, 25 janvier 2024, Journal des sciences planétaires.
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Cette recherche a été soutenue par la mission Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA et le programme NASA SSERVI GEODES (prix n° 80NSSC19M0216). Cet article ne reflète pas nécessairement les opinions de cette organisation.
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